JP2007528173A - Light modulation converter and light modulation conversion method - Google Patents
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Abstract
光入力信号の変調形式を変換するための光変調変換器（１０）であって、偏波保持ファイバーなどの、複屈折媒質（１４）を備え、複屈折媒質は、２つの対称となる主軸の間であらかじめ選択された差分群遅延を有し、複屈折媒質へ入力された光入力信号は２つの光成分に分離され、それぞれが複屈折媒質の主軸の１つに沿って異なる群速度をもって伝播し、それによって光入力信号の変調形式が変換されることを特徴とする。光入力信号のビット速度に基づいて、複屈折媒質によって与えられる差分群遅延を適当に選択し、複屈折媒質の主軸に対して光入力信号を適切に印加することにより、変調形式間の変換が達成できる。これらの変換は光ＤＰＳＫ（差動位相シフト・キーイング）からＰＯＬＳＫ（偏波シフト・キーイング）への直接変換、ＰＬＯＳＫへの変換を介したＤＰＳＫからＩＭ（強度変調）への変換、ＰＯＬＳＫからＩＭＤＤ（強度変調直接検波）への変換、およびＩＭからＰＯＬＳＫへの変換を含んでいる。 An optical modulation converter (10) for converting a modulation format of an optical input signal, comprising a birefringent medium (14) such as a polarization maintaining fiber, the birefringent medium having two symmetrical main axes The optical input signal input to the birefringent medium with a differential group delay preselected between them is split into two light components, each propagating with a different group velocity along one of the main axes of the birefringent medium Thus, the modulation format of the optical input signal is converted. Based on the bit rate of the optical input signal, the differential group delay given by the birefringent medium is appropriately selected, and by applying the optical input signal appropriately to the main axis of the birefringent medium, conversion between modulation formats is possible. Can be achieved. These conversions include direct conversion from optical DPSK (differential phase shift keying) to POLSK (polarization shift keying), conversion from DPSK to IM (intensity modulation) via conversion to PLOSK, and conversion from POLSK to IMDD ( Conversion to intensity modulated direct detection) and IM to POLSK.
Description
本発明は光変調変換器と光信号の変調形式を変換する方法に関するものである。本発明はまた上記の変調変換器を用いる受信器と変調された光信号を受信し検出する方法に関する。 The present invention relates to an optical modulation converter and a method for converting a modulation format of an optical signal. The invention also relates to a receiver using the above modulation converter and a method for receiving and detecting a modulated optical signal.
現在の光伝送システムでは、通信トラフィックは光搬送波（光キャリア）によって運ばれ、その光強度は通信トラフィックに応じて変調される。すなわち光キャリアは振幅変調（ＡＭ）されている。光キャリアを変調するために用いられる通信トラフィックは、時にはリターン・ツー・ゼロ（ＲＺ）形式であることもあるが、一般には非リターン・ツー・ゼロ（ＮＲＺ）形式である。 In current optical transmission systems, communication traffic is carried by an optical carrier (optical carrier), and its optical intensity is modulated according to the communication traffic. That is, the optical carrier is amplitude modulated (AM). Communication traffic used to modulate an optical carrier is sometimes in a return-to-zero (RZ) format, but is generally in a non-return-to-zero (NRZ) format.
強度変調（ＩＭ）は対応する光受信器／検出器が簡単であるという理由で好まれる。光受信器／検出器は単純な振幅閾値検出器として動作する光検出器、例えばフォトダイオードに基づくものである。まも登場する４０Ｇｂｉｔ／ｓの光通信システムにおけるような特別な応用では、非線形伝播効果に対する大きな耐性を持ち、偏波モード分散（ＰＭＤ）や波長分散（ＣＤ）に対する余裕度の大きな他の変調形式を用いることが提案されてきた。このような特性は例えば高い伝送力と中継器の不要な長い伝送区間をもった光伝送システムの新しいデザインへの道を切り開いた。 Intensity modulation (IM) is preferred because the corresponding optical receiver / detector is simple. The light receiver / detector is based on a light detector, eg, a photodiode, that acts as a simple amplitude threshold detector. For other special applications such as the 40 Gbit / s optical communication system that has just appeared, other modulation formats that have a high tolerance for nonlinear propagation effects and a large margin for polarization mode dispersion (PMD) and chromatic dispersion (CD) It has been proposed to use Such characteristics have paved the way for new designs of optical transmission systems with high transmission power and long transmission sections that do not require repeaters.
このような代替の変調形式は、通常、通信理論における特定の研究により開発されるが、実際の光通信に直接応用することは困難であるのことがしばしばである。 Such alternative modulation formats are usually developed by specific research in communication theory, but are often difficult to apply directly to actual optical communication.
そのような代替変調形式の典型例は信号の光の位相を一連の差動符号化によってデジタルに変調する差動位相シフト・キーイング（ＤＰＳＫ）である。この場合、変調は良く知られたニオブ酸リシウム（ＬｉＮｂＯ３）技術によって単純に実施できるが、位相変調光信号は直接的には検出できないので受信器を実現するのが難しい。 A typical example of such an alternative modulation format is differential phase shift keying (DPSK), which digitally modulates the optical phase of a signal through a series of differential encodings. In this case, the modulation can be simply performed by the well-known lithium niobate (LiNbO3) technology, but it is difficult to realize a receiver because the phase-modulated optical signal cannot be detected directly.
変調されたＤＰＳＫ信号を検出するために、既存技術の中で、主に２つの方法が提案されている。第１はコヒーレント通信技術から直接採用された公知の仕組みに基づくものである。それは偏波状態（ＳＯＰ）と信号キャリア周波数（波長）とが信号と一致する局部発信器（光システムの場合はレーザ）を必要とする［”Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ ＰＳＫ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ”Ｔ．Ｃｈｉｋａｗａ ｅｔ ａｌ， Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ．８，３ ｐｇｓ ３０９−３２２ （１９９０）］。この所要特性は受信器の設計を複雑で高価なものにする。第２の仕組みは時間遅延干渉計に基づくものである。干渉計（典型的にはマッハーツェンダ干渉計）はＰＤＳＫ信号を強度変調（ＩＭ）信号に変換するときに用いられる光部品であり、それにより、通常のＩＭ受信器によって受信することができるようになる。［“Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ ｚｅｒｏ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ｕｓｉｎｇ ａ ｓｉｎｇｌｅ ＮＲＺ ｄｒｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ”Ｐ．Ｊ．Ｗｉｎｚｅｒ ａｎｄ Ｊ．Ｌｅｕｔｈｏｌｄ，Ｐｈｏｔｏｎ． Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｌｅｔｔ．１３，１２ ｐｇｓ １２９８−１３００ （２００１）］。しかしながら干渉計構造は維持管理するのが難しく（雰囲気の変化の影響を感応に受けやすい。）、またバイアス安定性に強く依存する［“Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｏｐｔｉｃｓ： Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ （７ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ）” Ｍ Ｂｏｒｎ ａｎｄ Ｅ Ｗｏｌｆ （１９９９）］。さらに、それらはまだ市場では入手できず、研究段階のプロトタイプが知られているだけである。 In order to detect the modulated DPSK signal, two main methods have been proposed among the existing technologies. The first is based on a known mechanism directly adopted from coherent communication technology. It requires a local oscillator (a laser in the case of an optical system) whose polarization state (SOP) and signal carrier frequency (wavelength) coincide with the signal ["Modulation and demodulation techniques in optical heterogeneity PSK transmission" T. Chikawa et al, J. MoI. Lightwave Technol. 8, 3 pgs 309-322 (1990)]. This requirement makes the receiver design complex and expensive. The second mechanism is based on a time delay interferometer. An interferometer (typically a Mach-Zehnder interferometer) is an optical component used to convert a PDSK signal into an intensity modulated (IM) signal so that it can be received by a normal IM receiver. become. [“Return to zero modulator using a single NRZ drive signal and optical delay interferometer”, p. J. et al. Winzer and J.M. Leuthold, Photon. Technol. Lett. 13,12 pgs 1298-1300 (2001)]. However, the interferometer structure is difficult to maintain (sensitive to the effects of atmospheric changes) and is highly dependent on bias stability ["Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction diffgence". 7th Edition) "M Born and E Wolf (1999)]. Furthermore, they are not yet available on the market, only research prototypes are known.
本発明の一般的な目的は光信号変調形式の変換が容易にできる方法とその変調変換器を入手可能にすることによって上記課題を改善することである。例えば変調されたＤＰＳＫ光信号を受信して、それを電気−光検出ができる（ＲＺまたはＮＲＺの）ＩＭ信号に変換することを可能とする。 It is a general object of the present invention to remedy the above problems by making available a method that can easily convert the optical signal modulation format and its modulation converter. For example, it is possible to receive a modulated DPSK optical signal and convert it to an IM signal (RZ or NRZ) that can be electro-optically detected.
本発明の第１の側面によれば、光入力信号の変調形式を変換するための変調変換器であって、選択された差分群遅延（ＤＧＤ）が２つの対称となる主軸（主対称軸）間で生じる複屈折媒質を備え、複屈折媒質に入力された光入力信号が複屈折媒質を通過する際に２つの信号成分に分離され、分離されてなる各信号成分は２つの主軸の何れか１つに沿ってそれぞれ異なった群速度で伝播することを特徴とする変調変換器が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a modulation converter for converting the modulation format of an optical input signal, wherein the selected differential group delay (DGD) is two main axes (main axis of symmetry). The optical input signal input to the birefringent medium is separated into two signal components when passing through the birefringent medium, and each separated signal component is one of the two main axes. A modulation converter is provided that propagates at different group velocities along one.
複屈折媒質の差分群遅延は光入力信号のビット速度に基づいて、複屈折媒質によって導入される差分群遅延が実質的に入力信号のビット周期と等しくなるように決定されると有利である。そのような設定により、位相変調光入力信号を対応する偏波変調出力信号へ変換することができる。 The differential group delay of the birefringent medium is advantageously determined based on the bit rate of the optical input signal such that the differential group delay introduced by the birefringent medium is substantially equal to the bit period of the input signal. With such a setting, the phase-modulated light input signal can be converted into a corresponding polarization-modulated output signal.
変換器は、複屈折媒質へ入力される前の光入力信号に存在するランダム偏波揺らぎを除去するように動作する偏波制御器をさらに備えるのが好適である。 The converter preferably further includes a polarization controller that operates to remove random polarization fluctuations present in the optical input signal before being input to the birefringent medium.
製造の容易性からみて、複屈折媒質は、正しい変調変換器動作を保障するためにあらかじめ選択された差分群遅延を提供するように選定された長さを持つ偏波保持ファイバーからなるのが有利である。 From the standpoint of ease of manufacture, the birefringent medium advantageously comprises a polarization maintaining fiber having a length selected to provide a preselected differential group delay to ensure correct modulation converter operation. It is.
入力信号が複屈折媒質に加えられる前に光アイソレータを通過させるのが有利である。光アイソレータは複屈折媒質の入力側に存在する余分な反射を低減させるので、変換器の安定性を向上させることができる。 It is advantageous to pass the input signal through an optical isolator before it is applied to the birefringent medium. Since the optical isolator reduces excessive reflection existing on the input side of the birefringent medium, the stability of the converter can be improved.
変換されるべき光入力信号が位相変調されているときは、複屈折媒質は複屈折媒質からの光出力信号が、対応する偏波変調された光信号となるように群遅延が選択される。さらに、光入力信号が直線偏波有する位相変調された信号である場合には、光入力信号は複屈折媒質の主軸に対して４５°となるように結合されると有利である（光入力信号の偏波方向が複屈性媒質における主軸に対して４５°を成す）。入力信号の結合は変換器の入力側に置かれた偏波制御器を用いて達成することができる。 When the optical input signal to be converted is phase modulated, the birefringent medium is selected to have a group delay so that the optical output signal from the birefringent medium becomes a corresponding polarization modulated optical signal. Further, when the optical input signal is a phase-modulated signal having linear polarization, it is advantageous that the optical input signal is coupled so as to be 45 ° with respect to the main axis of the birefringent medium (optical input signal). The polarization direction is 45 ° with respect to the principal axis of the birefringent medium). The coupling of the input signals can be achieved using a polarization controller placed on the input side of the converter.
位相変調された光入力信号を偏波変調された光信号に変換する場合、変換器は、複屈折媒質の出力側で偏波変調された光信号を対応する強度変調された光信号に変換する偏波感応デバイスを備えた第２の変換ステージをさらに備えるのが有利である。偏波変調された光信号から強度変調された光信号への変換は偏波変調された光信号の偏波状態のうち何れか１つを選択することによって都合よく達成される。 When converting a phase modulated optical input signal into a polarization modulated optical signal, the converter converts the polarization modulated optical signal at the output side of the birefringent medium into a corresponding intensity modulated optical signal. It is advantageous to further comprise a second conversion stage with a polarization sensitive device. Conversion from a polarization modulated optical signal to an intensity modulated optical signal is conveniently accomplished by selecting any one of the polarization states of the polarization modulated optical signal.
偏波感応デバイスは偏光器、または２つの光信号成分へ分離するための偏波ビーム分岐素子であるのが好都合である。 The polarization sensitive device is advantageously a polarizer or a polarization beam splitter for separation into two optical signal components.
偏波感応デバイスに加えられる前の光信号が有するランダム偏波揺らぎを除去するためには、変換器は第２の偏波制御器をさらに備えるのが有利である。 In order to remove random polarization fluctuations of the optical signal before being applied to the polarization sensitive device, it is advantageous that the converter further comprises a second polarization controller.
変換器は強度変調された光信号を検出するために、第２のステージの出力側に光検出器をさらに備えるのが好適である。 The converter preferably further comprises a photodetector on the output side of the second stage to detect the intensity modulated optical signal.
入力信号が位相変調されているときには、複屈折媒質の差分群遅延が入力信号のビット周期に大略等しくなるように選択され、それによって光入力信号を、対応する強度変調されたＮＲＺ（ＩＭ−ＮＲＺ）形式の光信号に変換するのが有利である。或いは、複屈折媒質の差分群遅延が光入力信号のビット周期よりも十分に小さく選択され、それによって位相変調された光入力信号を強度変調されたＲＺ（ＩＭ−ＲＺ）形式の光信号に変換するという別の方法もある。 When the input signal is phase-modulated, the differential group delay of the birefringent medium is selected to be approximately equal to the bit period of the input signal, thereby converting the optical input signal to the corresponding intensity modulated NRZ (IM-NRZ It is advantageous to convert it into an optical signal of the form). Alternatively, the differential group delay of the birefringent medium is selected to be sufficiently smaller than the bit period of the optical input signal, thereby converting the phase-modulated optical input signal into an intensity-modulated RZ (IM-RZ) type optical signal. There is another way to do it.
本発明の第２の側面によれば、光信号の変調形式を光学的に変換する方法が提供される。本方法は、２つの対称となる主軸の間であらかじめ選択された差分群遅延を持った複屈折媒質を通過させて２つの光信号成分に分離し、各光信号成分を異なる群速度で複屈折媒質における何れかの主軸に沿って伝播させるステップを有することを特徴とする方法である。 According to a second aspect of the present invention, a method for optically converting a modulation format of an optical signal is provided. This method passes a birefringent medium with a preselected differential group delay between two symmetric main axes and separates it into two optical signal components, each birefringent at different group velocities. Propagating along any principal axis in the medium.
変換されるべき光入力信号が位相変調されている場合、複屈折媒質の差分群遅延は、複屈折媒質から出力される光信号が、対応する偏波変調された光信号となるように選択されると有利である。 If the optical input signal to be converted is phase modulated, the differential group delay of the birefringent medium is selected so that the optical signal output from the birefringent medium is the corresponding polarization modulated optical signal. This is advantageous.
上記の方法は、偏波変調された光信号を偏波感応デバイスに印加して、それを強度変調された光信号に変換するステップをさらに備えるのが好適である。 Preferably, the method further comprises the step of applying a polarization modulated optical signal to the polarization sensitive device and converting it to an intensity modulated optical signal.
上記の方法は、複屈折媒質の差分群遅延が、光入力信号の信号ビット周期に大略等しくなるように、ビット速度に基づいて差分群遅延を選択するステップをさらに備えるのが有利である。 Advantageously, the method further comprises the step of selecting the differential group delay based on the bit rate such that the differential group delay of the birefringent medium is approximately equal to the signal bit period of the optical input signal.
本発明のさらに他の側面によれば、位相変調された光入力信号を検出するための光信号受信器であって、光信号を２つの成分に分離し、それぞれ異なる群速度で複屈折媒質の何れかの主軸に沿って伝播させることで、対応する偏波変調された光信号を取得するために、２つの対称となる主軸の間であらかじめ選択された差分群遅延をもつ複屈折媒質を備えた第１の光信号変調形式変換ステージと、偏波変調された光信号を対応する強度変調された光信号に変換するための偏波感応デバイス、および強度変調された光信号を検出するための光検出器とを備えた第２の変換ステージとを有することを特徴とする受信器が提供される。 According to still another aspect of the present invention, an optical signal receiver for detecting a phase-modulated optical input signal, wherein the optical signal is separated into two components, each of a birefringent medium at different group velocities. A birefringent medium with a preselected differential group delay between two symmetric main axes to obtain a corresponding polarization-modulated optical signal by propagating along any of the main axes A first optical signal modulation format conversion stage, a polarization sensitive device for converting the polarization modulated optical signal into a corresponding intensity modulated optical signal, and for detecting the intensity modulated optical signal A receiver is provided having a second conversion stage with a photodetector.
先行技術と比べて本発明とその利点をよりよく理解するために、添付図面を参照しつつ、その可能な実施例を非制限的例示法で以下に記述する。 For a better understanding of the present invention and its advantages compared to the prior art, possible embodiments thereof are described below in a non-limiting illustrative manner with reference to the accompanying drawings.
簡単であり柔軟性があるという利点を享受している新しい変調変換の概念を、ここで図を参照しつつ記述する。 A new modulation conversion concept that takes advantage of simplicity and flexibility will now be described with reference to the figures.
図１において、本発明に係る光変調変換器の全体の概略を参照番号１０として示す。光変調変換器１０は、光入力端１１で受けた光信号の変調形式を、光出力端１２から出力され、異なる変調形式をもつ対応する光信号へ光変換するためのものである。変換器は、光入力端１１と光出力端１２の間に直列に接続された、良く知られた偏波制御器１３と複屈折媒質１４を備えている。複屈折媒質はあらかじめ選択された長さの偏波保持ファイバー（ＰＭＦ）からなるのが好都合である。
In FIG. 1, an overall schematic of an optical modulation converter according to the present invention is indicated by
ここで記述するように、本発明の斬新な原理に従って複屈折媒質を用いることにより、変調形式変換のために光干渉計を必要とするという条件を取り除いている。複屈折媒質は、光入力信号を２つの直交偏波成分に分離し、分離された各成分が複屈折媒質の主軸の何れか１つに沿ってそれぞれ伝播するために用いられる。２つの主軸（それぞれ高速軸、低速軸と称する。）は、それぞれ異なる位相速度を持っている。その結果、複屈折は、２つの対称となる主軸の間で差分群遅延（ＤＧＤ）を導入することになり、２つの成分は媒質中を別々の群速度と位相速度を持って伝播することとなる。それ故に、複屈折媒質の入力端で光信号が明確な偏波状態（例えば直線偏波）を有し、かつ、偏波方向が、媒質の主軸に対して適当な角度（例えば４５°）で結合した場合には、両方の信号成分は同じパワーを持つことになる。図１に示された実施例では、偏波制御器を用いることによって光入力信号が媒質の主軸に対して既知の偏波状態で複屈折媒質に入力することを保障している。複屈折媒質を伝播した後、２つの成分は出力端でかなりの相対遅延および光位相差（ともに媒質の複屈折によるものである）をもって出射する。これらの信号成分は複屈折媒質の後端で結合される。最終的な出力光信号は入力信号と、媒質によって導入された遅延と光位相差に複雑に依存する。以下に説明されるように、第１の変調形式を持った光信号が複屈折媒質を通過することにより、別の変調形式への変換を行う少なくとも第１ステージが実現される。 As described herein, the use of a birefringent medium in accordance with the novel principles of the present invention eliminates the requirement for an optical interferometer for modulation format conversion. The birefringent medium is used to separate the optical input signal into two orthogonal polarization components, and each separated component propagates along any one of the main axes of the birefringent medium. The two main axes (referred to as the high speed axis and the low speed axis, respectively) have different phase velocities. As a result, birefringence introduces a differential group delay (DGD) between the two symmetric principal axes, and the two components propagate through the medium with separate group and phase velocities. Become. Therefore, the optical signal has a clear polarization state (for example, linear polarization) at the input end of the birefringent medium, and the polarization direction is at an appropriate angle (for example, 45 °) with respect to the main axis of the medium. When combined, both signal components have the same power. In the embodiment shown in FIG. 1, the polarization controller is used to ensure that the optical input signal is input to the birefringent medium in a known polarization state with respect to the main axis of the medium. After propagating through the birefringent medium, the two components exit at the output end with a considerable relative delay and optical phase difference (both due to the birefringence of the medium). These signal components are combined at the rear end of the birefringent medium. The final output optical signal depends complexly on the input signal and the delay and optical phase difference introduced by the medium. As will be described below, an optical signal having the first modulation format passes through the birefringent medium, thereby realizing at least a first stage that performs conversion to another modulation format.
複屈折媒質の入力側での一般的な信号は次のように表すことができる。 A general signal on the input side of the birefringent medium can be expressed as follows.
ここで、ｘとｙは複屈折媒質の２つの直交する偏波方向を示し、Φ（ｔ）は位相変調，Ｔｂｉｔは入力信号のビット周期（時間）であり、Ｅｏ，ｘとＥｏ，ｙは信号の偏波状態（ＳＯＰ）を決定する複素振幅である（例えば、ともに実数の場合には光は直線偏波となる。）。もしα＝π／２で光が直線偏波の場合はＥｏ，ｘ＝Ｅｏ，ｙである。 Here, x and y indicate two orthogonal polarization directions of the birefringent medium, Φ (t) is phase modulation, T bit is the bit period (time) of the input signal, and E o, x and E o , Y are complex amplitudes that determine the polarization state (SOP) of the signal (for example, when both are real numbers, the light is linearly polarized). If α = π / 2 and the light is linearly polarized , E o, x = E o, y .
複屈折媒質を伝播した後の電界は式（１）となる。 The electric field after propagating through the birefringent medium is expressed by Equation (1).
ここでＴは平均群遅延であり、ΔＴとΨはそれぞれ差分群遅延と位相遅延である。 Where T is the average group delay, and ΔT and Ψ are the difference group delay and the phase delay, respectively.
変換器は、既知で固定の偏波状態（ＳＯＰ）を持つ光入力信号が必要である。入力信号の中のランダム偏波揺らぎは、通常、光ファイバーを伝送中に導入されるが、そのランダム偏波揺らぎをキャンセル（除去する）ために、偏波制御器１３（適当なソフトウェアやハードウェア制御器によって実現可能）が変調変換器の入力側に備えられる。偏波制御器は当業者には良く知られているので、これ以上は記述も表示も省略する。 The converter requires an optical input signal with a known and fixed polarization state (SOP). Random polarization fluctuations in the input signal are usually introduced during transmission of the optical fiber, but in order to cancel (remove) the random polarization fluctuations, the polarization controller 13 (appropriate software or hardware control) Is provided on the input side of the modulation converter. Since polarization controllers are well known to those skilled in the art, further description and display are omitted.
偏波制御器に加えて、複屈折媒質の入力端に存在するであろう余分な反射を低減するために、光アイソレータが変換器の入力側に備えられると有利である。光アイソレータを用いると、以下に説明するように、変換器の安定性が改善できる。 In addition to the polarization controller, it is advantageous if an optical isolator is provided on the input side of the converter in order to reduce extra reflections that would be present at the input end of the birefringent medium. When an optical isolator is used, the stability of the converter can be improved as will be described below.
複屈折媒質がどのようにして光信号の変調形式を変換するために用いることができるかを示す原理を、対応するＰＯＬＳＫ信号へＤＰＳＫ信号を変換する場合を参照して、ここでさらに説明する。図２を参照すると、これはＤＰＳＫ（差動位相シフト・キーイング）信号が複屈折媒質（特にＰＭＦファイバー）に沿って進む様子を模式的に示している。ファイバーの左端にはファイバーへの光入力信号を模式的に示し、一方、出力端で得られる結果は右側に模式的に示される。
この例で、入力信号は、直線偏波状態を持ち、１０Ｇｂｉｔ／ｓでＤＰＳＫ変調されている。入力信号は、複屈折媒質の主軸ｘとｙに対してα＝４５°で結合している。入力信号の位相変調は次式で与えられる。
The principle showing how a birefringent medium can be used to convert the modulation format of an optical signal will now be further described with reference to the case of converting a DPSK signal to a corresponding POLSK signal. Referring to FIG. 2, this schematically shows how a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal travels along a birefringent medium (especially a PMF fiber). The optical input signal to the fiber is schematically shown at the left end of the fiber, while the results obtained at the output end are schematically shown on the right side.
In this example, the input signal has a linear polarization state and is DPSK modulated at 10 Gbit / s. The input signal is coupled at α = 45 ° with respect to the main axes x and y of the birefringent medium. The phase modulation of the input signal is given by
このようなＤＰＳＫ信号が複屈折媒質の入力として印加され、差分群遅延ΔＴが入力信号のビット周期Ｔｂｉｔと同程度であるとすると、媒質からの出力は偏波変調された光信号となる。その変調に使用される信号は元の信号であり、また差動復号される。 If such a DPSK signal is applied as an input to a birefringent medium and the difference group delay ΔT is approximately the same as the bit period T bit of the input signal, the output from the medium is a polarization-modulated optical signal. The signal used for the modulation is the original signal and is differentially decoded.
出力信号の２つの偏波状態はＤＰＳＫの位相と複屈折媒質の特性に依存することは理解できよう。これは複屈折媒質によって導入される光位相遅延、シフト、Ψがπであり、差分群遅延ΔＴがビット周期Ｔｂｉｔに実質的に等しい場合には出力信号において２つの直交偏波が形成され、すなわち２値ＰＯＬＳＫ（偏波シフト・キーイング）となるということを意味する。さらに、このＰＯＬＳＫ信号はその後、第２の変換ステージを用いて、対応する強度変調（ＩＭ）信号に変換でき、その後、閾値検出器として動作する光検出器（フォトダイオード）を用いてＩＭ信号は容易に検出できる。 It will be understood that the two polarization states of the output signal depend on the phase of the DPSK and the characteristics of the birefringent medium. This is because the optical phase delay, shift, ψ introduced by the birefringent medium is π, and when the differential group delay ΔT is substantially equal to the bit period T bit , two orthogonal polarizations are formed in the output signal, That is, it means binary POLSK (polarization shift keying). In addition, this POLSK signal can then be converted into a corresponding intensity modulation (IM) signal using a second conversion stage, and then the IM signal can be converted using a photodetector (photodiode) acting as a threshold detector. It can be easily detected.
第２の変換ステージ（ＰＯＬＳＫからＩＭへ）は、例えば、偏光子や偏波分岐器のような偏波感応デバイス（ＰＳＤ）を備えていて、それによって２つの偏波状態のうちの１つだけを選んで、対応するＩＭ信号を生成する。ＰＯＬＳＫ信号の偏波状態（ＳＯＰ）をＰＳＤの軸に一致させるためには複屈折媒質とＰＳＤの間に偏波制御器をさらに設けるのが有利である。このように、位相変調（ＤＰＳＫまたはＰＳＫ）された光信号に対する受信器を実現することが望まれる場合には、ＰＳＫ光信号をまず複屈折媒質を用いてＰＯＬＳＫ信号に変換して、次にＩＭ信号に変換して、それを適当な通過帯域を備えた通常のフォトダイオードによって検出すればよい。 The second conversion stage (POLSK to IM) comprises, for example, a polarization sensitive device (PSD) such as a polarizer or polarization splitter, so that only one of the two polarization states is present. To generate a corresponding IM signal. In order to make the polarization state (SOP) of the POLSK signal coincide with the axis of the PSD, it is advantageous to further provide a polarization controller between the birefringent medium and the PSD. Thus, when it is desired to implement a receiver for a phase modulated (DPSK or PSK) optical signal, the PSK optical signal is first converted to a POLSK signal using a birefringent medium, then IM What is necessary is just to convert into a signal and to detect it with the normal photodiode with an appropriate pass band.
本発明の変調変換器は差動またはコヒーレント受信器系を必要とすることはなくなり、容易に入手可能な光部品を用いて実現することができる。 The modulation converter of the present invention does not require a differential or coherent receiver system and can be implemented using readily available optical components.
複屈折媒質は入力信号のビット速度に基づいて、媒質によって導入された差分群遅延ΔＴが、入力信号のビット周期（時間）Ｔｂｉｔと同程度か、または実質的に等しいように選択される（Ｔｂｉｔ＝１／ビット速度）。例えばビット速度１０Ｇｂｉｔ／ｓの入力信号に対してはビット周期Ｔｂｉｔ＝１００ｐｓであり、線遅延０．２ｐｓ／ｍを持つ複屈折媒質として偏波保持ファイバー（ＰＭＦ）を用いる場合には２つの成分はＰＭＦを５０メートル伝播した後で１ビット周期分だけ遅れることになる。 The birefringent medium is selected based on the bit rate of the input signal such that the differential group delay ΔT introduced by the medium is comparable or substantially equal to the bit period (time) T bit of the input signal ( Tbit = 1 / bit rate). For example, for an input signal having a bit rate of 10 Gbit / s, the bit period T bit = 100 ps, and two components are used when a polarization maintaining fiber (PMF) is used as a birefringent medium having a line delay of 0.2 ps / m. Will be delayed by one bit period after propagating through the PMF for 50 meters.
例えば式（１）から出発して位相変調（ＤＰＳＫ）信号が偏波変調（ＰＯＬＳＫ）信号に変換できることを示すことができる。ＤＰＳＫ位相シフトが正確にπであり、ΔＴ＝Ｔｂｉｔの場合は２つの直交するＳＯＰ信号が生成される。出力は式（Ｅ）で与えられる。 For example, starting from equation (1), it can be shown that a phase modulation (DPSK) signal can be converted to a polarization modulation (POLSK) signal. If the DPSK phase shift is exactly π and ΔT = T bit , two orthogonal SOP signals are generated. The output is given by equation (E).
見て判るように、もしΔＴ＝Ｔｂｉｔならば、出力ＳＯＰは式（Ｇ）で与えられる２つの連続するビット間の位相シフトで決まる。 As can be seen, if ΔT = T bit , the output SOP is determined by the phase shift between two consecutive bits given by equation (G).
それ故、差動光復号が達成される。これら２つの可能な出力ＳＯＰはΦ（ｔ´−ΔＴ）−Φ（ｔ´）に依存するが、複屈折媒質の軸（この例では軸からそれぞれ±４５°傾いている。）とは一致してはいない。このようにしてＤＰＳＫからＰＯＬＳＫへの変換が得られる。 Therefore, differential optical decoding is achieved. These two possible outputs SOP depend on [Phi] (t '-[Delta] T)-[Phi] (t'), but coincide with the axes of the birefringent medium (in this example, each is tilted ± 45 [deg.] From the axis). Not. In this way, conversion from DPSK to POLSK is obtained.
このことは図３においてさらに明らかとなる。図３では、図の上部は複屈折媒質の２つの軸上で比較した信号の位相を示し、図の下部は複屈折媒質の出力端でのＪｏｎｅｓベクトルを示す。ＤＰＳＫ信号がＰＯＬＳＫ信号に変換されるのは複屈折媒質によるＤＰＳＫ信号の分岐と遅延によるものであることが明らかである。図３に例として考えた２値ビット列は周期信号００１１００１１であり、線形差分遅延はビット周期Ｔｂｉｔ（１００ｐｓ）に正確に等しく設定されている。 This becomes more apparent in FIG. In FIG. 3, the upper part of the figure shows the phase of the signal compared on the two axes of the birefringent medium, and the lower part of the figure shows the Jones vector at the output end of the birefringent medium. It is clear that the DPSK signal is converted to the POLSK signal due to the branching and delay of the DPSK signal by the birefringent medium. The binary bit string considered as an example in FIG. 3 is a periodic signal 00110011, and the linear differential delay is set exactly equal to the bit period T bit (100 ps).
当然のことであるが、光部品の相反性により複屈折媒質（ＰＭＦ）は逆に変換、すなわちＰＯＬＳＫ信号をＤＰＳＫ信号へ変換するために用いることができる。 Of course, due to the reciprocity of the optical components, the birefringent medium (PMF) can be used to reversely convert, that is, to convert a POLSK signal to a DPSK signal.
変調形式をＤＰＳＫからＩＭ（または振幅シフト・キーイングＡＳＫ）に変換するためには、まず、上記のＰＯＬＳＫへの変換を用いて、その後、偏波選択デバイス（ＰＳＤ）を用いて出力偏波状態の中から１つだけを選び、ＩＭ信号を得ればよい。ＤＰＳＫ変調入力信号を、対応するＩＭ出力信号に変換するための変換器／受信器を具体的に実現する方法を図４に示す。変換器／受信器１０は、光入力１１と出力１２の間に直列接続された、第１の光アイソレータ１５、第１の偏波制御器１４、選択された長さを持つ偏波保持ファイバー（複屈折媒質）１４、第２の光アイソレータ１６、光分岐器１７、第２の偏波制御器１８、偏波ビーム分岐素子（ＰＢＳ）１９（偏波感応デバイス）、及びＩＭ信号を検出するための光検出器２１を備えている。第２の光検出器２０は、光分岐器１７の第２の出力に接続されていて、ＰＯＬＳＫに変換された信号をモニターするために用いられる。ＤＰＳＫ入力信号は前記したように浮遊反射を回避し安定性を増大させるために光アイソレータ１５を通して偏波制御器１３に加えられる。第１の偏波制御器１３は入力信号の偏波状態が複屈折媒質の主軸と略一致するのを確実にするために配置され、ＤＰＳＫ入力信号が対応するＰＯＬＳＫに正しく変換されるのを保障している。第２の光アイソレータ１６は浮遊反射の影響を低減するために備えられている。複屈折媒質１４と偏波選択デバイス１９の間に設けられる第２の偏波制御器デバイス１８はＰＯＬＳＫ信号の２つのＳＯＰを偏波ビーム分岐素子ＰＢＳの軸と一致させるように動作する。偏波ビーム分岐素子（偏波選択デバイス）１９はＰＯＬＳＫ信号の２つの偏波状態を分離して、そのうちの１つのＳＯＰが光検出器２１へと伝わり光検出され、他は外に出て捨てられる。上述したように偏波選択デバイスは、例えば、偏光フィルターまたは偏光分離器である。ＰＢＳから出力された強度変調された光信号はフォトダイオード２１のような光検出器を用いて容易に光検出される。このようにして簡単にＤＰＳＫ信号受信機が実現される。
To convert the modulation format from DPSK to IM (or amplitude shift keying ASK), first use the conversion to POLSK, and then use the polarization selection device (PSD) to change the output polarization state. It is only necessary to select one of them and obtain an IM signal. A specific implementation of a converter / receiver for converting a DPSK modulated input signal into a corresponding IM output signal is shown in FIG. The converter /
ＩＭ信号を得るために、図４の光通信システムは次の理由付けに基づいている。すなわち、ＤＰＳＫの位相が維持されていると、カットオフ偏波状態（＋π／２；‘０’ビットが検出される。）となり、一方、位相が変化すると許容偏波状態（−π／２；‘１’ビットが検出される。）となる。それ故に、ＩＭ信号出力は強度変調となり、複屈折媒質によって導入されたＤＧＤ（差分群遅延）に依存してＲＺ形式またはＮＲＺ形式をもつことになる。特に、ＤＧＤ≒Ｔｂｉｔ（ビット周期）では、変換された信号がＩＭ−ＮＲＺとなり、一方、ＤＧＤ＜Ｔｂｉｔでは、変換された信号がＩＭ−ＲＺとなる。例えば、図５と６には、Ｔｂｉｔ＝１００ｐｓを持つＤＰＳＫ信号が図４の光変換器／受信器装置を用いて変換されたアイ・ダイアグラム（振幅／強度対時間）の測定例が示されている。入力信号は擬似ランダム２値符号列（ＰＲＢＳ）である。図５には複屈折媒質のＤＧＤがビット周期以下であるところのＤＧＤ＝６０ｐｓに選択されており、その結果、光検出器２１によって測定された出力信号はＩＭ−ＲＺ信号となることが明らかとなる。反対に、図６は同じＤＰＳＫ信号であるが、媒質のＤＧＤが入力信号のビット周期と実質的に等しい値であるＤＧＤ＝９５ｐｓの場合のアイ・ダイアグラムを示す。この図は出力信号が今度はＩＭ−ＮＲＺ信号になる様子を示している。
In order to obtain the IM signal, the optical communication system of FIG. 4 is based on the following reasoning. That is, when the phase of DPSK is maintained, the cutoff polarization state (+ π / 2; '0' bit is detected), while when the phase changes, the allowable polarization state (−π / 2; '1' bit is detected.). Therefore, the IM signal output is intensity modulated and has an RZ or NRZ format depending on the DGD (Differential Group Delay) introduced by the birefringent medium. In particular, when DGD≈T bit (bit period), the converted signal becomes IM-NRZ, while when DGD <T bit , the converted signal becomes IM-RZ. For example, FIGS. 5 and 6 show examples of eye diagram measurements (amplitude / intensity versus time) in which a DPSK signal with T bit = 100 ps is converted using the optical converter / receiver device of FIG. ing. The input signal is a pseudo random binary code sequence (PRBS). FIG. 5 clearly shows that the DGD of the birefringent medium is selected as DGD = 60 ps where the bit period is equal to or shorter than the bit period, and as a result, the output signal measured by the
図７を参照すると、本発明による第２の変換器／受信器の配置が示されている。この例で、変換器は１０Ｇｂｉｔ／ｓのＰＯＬＳＫ入力信号を対応するＩＭ信号に変換するためのものである。矛盾が生じないように、同じ部品には図４に示したのと同じ参照番号を用いて示している。ＰＯＬＳＫ入力信号は２つの直交直線偏波状態の何れかで、１つは２値状態“０”を、他は２値状態“１”を示す。偏波制御器１３は、複屈折媒質１４への入力信号の２つの直線偏波状態（それぞれが“０”と“１”ビットに対応している。）が複屈折媒質の主軸（高速軸と低速軸）のそれぞれと一致して（平行になって）導入されるように配置される。この例で、複屈折媒質１４は５０メートルの長さの偏波保持ファイバーで、それは約１００ｐｓの全ＤＧＤを導入することになる。ＰＭＦの高速軸と低速軸に関係する、異なる位相速度によって、“０”ビットは“１”ビットよりも早く複屈折媒質を伝播することは理解できるであろう。それ故に、出力信号は１０ＧＨｚ以上の帯域幅を持つ３つの強度レベルの信号になり、これは変調信号の１次微分と同様になる。入力ビットストリームが論理レベル“０”から“１”へと遷移するときは、｜Ｅ｜２が２つの可能な偏波状態の重ね合わせによりピーク値を持つ。反対に、入力ビットストリームが論理レベル“１”から“０”へと遷移するときは、｜Ｅ｜２は可能な偏波状態が存在しないので最小値を持つ。論理遷移が“０”から“０”へ、または“１”から“１”へのとき、すなわち入力信号の連続するビット間に２値状態の変化がないときには、可能な偏波状態のうちの１つだけが存在するので、｜Ｅ｜２は中間値となる（中間値は最大値と最小値の中間点にある。）線形遅延が正確にビット周期に等しいときには（すなわちＤＧＤΔＴ＝Ｔｂｉｔ＝１００ｐｓの場合には、）最小値はゼロになる。
Referring to FIG. 7, a second transducer / receiver arrangement according to the present invention is shown. In this example, the converter is for converting a 10 Gbit / s POLSK input signal into a corresponding IM signal. In order to avoid contradiction, the same parts are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. The POLSK input signal is in one of two orthogonal linear polarization states, one indicating a binary state “0” and the other indicating a binary state “1”. The
前記の最後の例（ＰＯＬＳＫの多水準ＩＭへの変換）は複屈折媒質が符号器として用いることができることを例示している。符号化された信号を１０ＧＨｚ以下のバンド幅を持つ（図７に図式的に示してある）光検出器（フォトダイオード）２０と、例えば符号化された信号の半値全幅（ＦＷＨＭ）と７ＧＨｚのバンド幅に等しい、略閾値バイアスをもつ増幅器２２によって検出することによって、もとの一連のＰＯＬＳＫ信号を復号できる。
The last example (POLSK to multi-level IM conversion) illustrates that a birefringent medium can be used as an encoder. The encoded signal has a bandwidth of 10 GHz or less (schematically shown in FIG. 7) a photo detector (photodiode) 20 and, for example, the full width at half maximum (FWHM) of the encoded signal and a 7 GHz band. The original series of POLSK signals can be decoded by detection by an
本発明によれば、光入力信号の変調形式の変換を達成するためには、複屈折媒質を用いることができるということを示してきた。そのような構成は変調変換器を実現する簡単で経済的な方法を提供するものである。当業者には容易に理解されることであるが、複屈折媒質を適当に選択することにより、特に、その差分群遅延、及び入力信号の偏波状態と媒質の主軸との軸合わせを適当に選択することによって、多くの異なる変調変換器が達成できる。例えば、本発明を用いればＤＰＳＫまたはＭＳＫ（最小シフト・キーイング）を直接ＰＯＬＳＫへ変換すること、ＤＰＳＫまたはＭＳＫからＰＯＬＳＫへの変換を中間に介してＩＭ（媒質の差分群遅延と入力信号のビット速度との関係に依存して、ＩＭ信号はＩＭ−ＲＺまたはＩＭ−ＮＲＺとすることができる。）へ変換すること、ＰＯＬＳＫからＩＭＤＤ（強度変調直接検出）またはＩＭからＰＯＬＳＫへ変換することができる。ＤＰＳＫは初期の差動符号化がないＰＳＫと非常に似ているので、これらＤＰＳＫに対する変換はＰＳＫに対しても得ることができる。 In accordance with the present invention, it has been shown that a birefringent medium can be used to achieve conversion of the modulation format of an optical input signal. Such an arrangement provides a simple and economical way to implement a modulation converter. As will be readily understood by those skilled in the art, by appropriately selecting the birefringent medium, in particular, the differential group delay, and the alignment of the polarization state of the input signal and the main axis of the medium are appropriately determined. By choosing many different modulation converters can be achieved. For example, using the present invention, DPSK or MSK (minimum shift keying) is directly converted to POLSK, and DPSK or MSK to POLSK conversion is performed via IM (difference group delay of medium and bit rate of input signal). Depending on the relationship, the IM signal can be IM-RZ or IM-NRZ.), POLSK to IMDD (Intensity Modulation Direct Detection) or IM to POLSK. Since DPSK is very similar to PSK without initial differential encoding, transformations for these DPSKs can also be obtained for PSK.
本発明によれば強度変調された光信号への変換を導入すれば、強度変調された光信号を検出する光検出器を含むことによって受信器を容易に実現することができるようになる。 According to the present invention, if conversion into an intensity-modulated optical signal is introduced, a receiver can be easily realized by including a photodetector that detects the intensity-modulated optical signal.
将来のネットワークでは、異なった変調形式が共存し、或るネットワーク・ノードでは或る変調形式から他の変調形式へと光学的に変換するのが好都合となるようなことが期待される。本発明はこの変調変換を行うことを可能とし、データとバンド幅の損失なく、伝送された信号形式を変換するためにこれを用いるのが有益である。 In future networks, it is expected that different modulation formats will coexist and it will be convenient for some network nodes to optically convert from one modulation format to another. The present invention makes it possible to perform this modulation conversion and it is beneficial to use it to convert the transmitted signal format without loss of data and bandwidth.
本発明の革新的原理を適用するための実施例に関するこれまでの記述は非制限的例示として行ってきた。本発明の技術範囲を逸脱すること無しに色々な変形が可能である。例えば、正しい変換動作のためには、複屈折媒質の中で２つに分岐された信号は複屈折媒質の全体に沿って一定の群遅延と位相差を維持すべきであることが理解されよう。特に、位相遅延は熱的、機械的またはその他の効果で、ある時間周期で変化することがあるので、複屈折媒質の特性によってはこの条件は大変重要となる。それ故、この条件を満足するために、変換器を、特に複屈折媒質を適当な囲い部材で囲って、複屈折媒質を外部環境の影響から隔離することが好適である。別の方法として、変換器は例えばペルチエ加熱冷却装置のような温度制御機構を含んで、複屈折媒質を一定温度に保持するのもよい。さらには、変換器はこのような変化を制御下に置く（変動のうちの或る部分は複屈折媒質通過後に補償する）ように設計するのも良い。偏波保持ファイバーの場合にはファイバーの伝送特性を保持するために、よくある小さな合成カバーを用いるのも有益である。 The foregoing description of embodiments for applying the innovative principles of the present invention has been provided as a non-limiting illustration. Various modifications are possible without departing from the technical scope of the present invention. For example, it will be appreciated that for correct conversion operation, a bifurcated signal in a birefringent medium should maintain a constant group delay and phase difference along the entire birefringent medium. . In particular, since the phase delay is a thermal, mechanical or other effect and may change in a certain time period, this condition is very important depending on the characteristics of the birefringent medium. Therefore, in order to satisfy this condition, it is preferred to isolate the birefringent medium from the influence of the external environment, in particular by enclosing the transducer with a suitable enclosing member. Alternatively, the transducer may include a temperature control mechanism such as a Peltier heating and cooling device to keep the birefringent medium at a constant temperature. Furthermore, the transducer may be designed to put such changes under control (some of the variations are compensated after passing through the birefringent medium). In the case of polarization maintaining fiber, it is also beneficial to use a common small synthetic cover to preserve the transmission characteristics of the fiber.
Claims (18)
複屈折媒質（１４）を備え、
前記複屈折媒質は、該複屈折媒質の２つの対称となる主軸の間であらかじめ選択された差分群遅延を有し、該複屈折媒質へ入力された光入力信号は該複屈折媒質を通過する際に２つの光成分に分離され、分離されてなる該２つの光成分のそれぞれが該複屈折媒質の主軸の１つに沿って異なる群速度をもって伝播することを特徴とする光変調変換器。 An optical modulation converter (10) for converting a modulation format of an optical input signal,
A birefringent medium (14),
The birefringent medium has a differential group delay preselected between two symmetrical main axes of the birefringent medium, and an optical input signal input to the birefringent medium passes through the birefringent medium. A light modulation converter characterized in that the light component is separated into two light components and each of the two light components propagates with different group velocities along one of the main axes of the birefringent medium.
前記複屈折媒質によって導入される差分群遅延が前記光入力信号のビット周期と実質的に等しくなるよう、該光入力信号のビット速度に基づいて選択された媒質であることを特徴とする請求項１に記載の光変調変換器。 The birefringent medium is
The differential group delay introduced by the birefringent medium is a medium selected based on the bit rate of the optical input signal so that it is substantially equal to the bit period of the optical input signal. The light modulation converter according to 1.
分離されてなる各光信号成分が複屈折媒質における何れか１つの主軸に沿って異なる群速度でもってそれぞれ伝播するよう光入力信号を２つの該光信号性成分に分離するために、２つの対称となる前記主軸の間であらかじめ選択された差分群遅延を有する前記複屈折媒質へ前記光入力信号を通過させることを特徴とする光変調変換方法。 An optical modulation conversion method for optically converting a modulation format of an optical signal,
In order to separate the optical input signal into two optical signal components so that each separated optical signal component propagates with a different group velocity along one of the principal axes in the birefringent medium, two symmetry The optical modulation conversion method, wherein the optical input signal is passed through the birefringent medium having a differential group delay selected in advance between the main axes.
第１変換ステージと、
第２変換ステージと
を含み、
前記第１変換ステージは、
複屈折媒質を備え、
前記複屈折媒質は、偏波変調された光信号を取得するために、該複屈折媒質の２つの対称となる主軸の間であらかじめ選択された差分群遅延を有し、該複屈折媒質へ入力された光入力信号は該複屈折媒質を通過する際に２つの光成分に分離され、分離されてなる該２つの光成分のそれぞれが該複屈折媒質の主軸の１つに沿って異なる群速度をもって伝播するものであり、
前記第２変換ステージは、
前記偏波変調された光信号を、対応する強度変調された光信号に変換するための偏波感応デバイスと、
前記強度変調された光信号を検出するための光検出器と
を備えることを特徴とする光信号受信機。 An optical signal receiver for detecting a phase-modulated optical input signal,
A first conversion stage;
A second conversion stage, and
The first conversion stage includes
A birefringent medium,
The birefringent medium has a preselected differential group delay between two symmetrical main axes of the birefringent medium to obtain a polarization-modulated optical signal, and is input to the birefringent medium The optical input signal is separated into two light components when passing through the birefringent medium, and each of the two separated light components has a different group velocity along one of the main axes of the birefringent medium. It propagates with
The second conversion stage includes
A polarization sensitive device for converting the polarization modulated optical signal into a corresponding intensity modulated optical signal;
And an optical detector for detecting the intensity-modulated optical signal.
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